機(jī)電一體化在汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用

李龍飛 崔曉明

【摘? 要】機(jī)電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電氣、電子技術(shù)于一體。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，成為一門(mén)綜合計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)，目前正向光機(jī)電一體化技術(shù)方向發(fā)展，應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣。而汽車(chē)行業(yè)是一種各種技術(shù)綜合能力的集中展現(xiàn)的綜合體。隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛和深入。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;汽車(chē)技術(shù);應(yīng)用

引言

本文首先對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行分析，該學(xué)科作為綜合技術(shù)主要包括以下具體內(nèi)容：

機(jī)械技術(shù) 機(jī)械技術(shù)作為該技術(shù)的基礎(chǔ)，著眼點(diǎn)主要是如何處理與機(jī)電一體化技術(shù)相匹配，利用其它高、新技術(shù)來(lái)更新概念，實(shí)現(xiàn)構(gòu)架上、原料上、功能上的更迭，滿(mǎn)足降輕重量、縮減體積、提升精密度、增強(qiáng)硬度及變更功能的需求。機(jī)電一體化系統(tǒng)在汽車(chē)研發(fā)以及制造過(guò)程中，成熟的機(jī)械性能原理與工藝技術(shù)應(yīng)借助于CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）技術(shù)，同時(shí)采用AI人工智能與人機(jī)交互以及專(zhuān)家系統(tǒng)等，使新生代的機(jī)械制造理論得以在現(xiàn)代化的研發(fā)以及制造業(yè)中展現(xiàn)強(qiáng)大的能力。

計(jì)算機(jī)與信息發(fā)展技術(shù) ：其中信息的交互、存取、寄存、計(jì)算、對(duì)比與決策、AI人工智能技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均包含在計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的范疇內(nèi)。

系統(tǒng)技術(shù)：系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織、協(xié)調(diào)并利用與之相關(guān)的各種技術(shù)，從整體方面和系最終目標(biāo)出發(fā)，將整體拆分為相互獨(dú)立而又關(guān)聯(lián)的不同功能模塊，而其中接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)的一個(gè)主要組成部分，它是系統(tǒng)各組成部分能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)連接的“聯(lián)絡(luò)官”。

自控技術(shù)：自動(dòng)控制技術(shù)的范圍很廣泛，在自控理論指揮下，展開(kāi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真與演算，現(xiàn)場(chǎng)的整體調(diào)試等方面的技術(shù)。因此，自控理論包括高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等方面的 技術(shù)。

傳感器技術(shù)：傳感檢測(cè)技術(shù)是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的壓力、溫度、濕度、電壓、電流等反饋數(shù)據(jù)的集中體現(xiàn)并做出相應(yīng)響應(yīng)，是完成自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的重要步驟。其接收和反饋功能越精準(zhǔn)，整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和能夠完成的動(dòng)作就越高越精準(zhǔn)?，F(xiàn)代工業(yè)必然要對(duì)傳感器的反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)精度的要求就越高并要求傳感器能經(jīng)受高低溫、不同濕度、壓力等各種嚴(yán)酷的研發(fā)以及生產(chǎn)環(huán)境的考驗(yàn)，它是機(jī)電一體化技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步的保證。

伺服傳動(dòng)技術(shù)：該技術(shù)包含電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓、機(jī)械等各種類(lèi)型的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及設(shè)備，傳動(dòng)系統(tǒng)是將微弱的電信號(hào)（如4-20MA，0-5V等）轉(zhuǎn)化為精準(zhǔn)的機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與設(shè)備。對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、質(zhì)量控制和功能實(shí)現(xiàn)有決定性的作用。

汽車(chē)行業(yè)的高速發(fā)展過(guò)程中，機(jī)電一體化技術(shù)在其中展現(xiàn)了強(qiáng)大的作用與能力，主要經(jīng)歷了如下幾個(gè)階段：

起步階段：機(jī)電一體化技術(shù)自二十世紀(jì)七十年代由日本科學(xué)家提出以來(lái)，便迅速成為科學(xué)界的研究的對(duì)象，并迅速進(jìn)入汽車(chē)行業(yè)。自此，基本上完全由機(jī)械結(jié)構(gòu)組成的汽車(chē)便進(jìn)入了電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)不斷融合的階段。從此，汽車(chē)的點(diǎn)火裝置變成了由集成化的控制系統(tǒng)來(lái)完成，而且用于燃料噴射的裝置也可以用電子裝置進(jìn)行完成。但是，此時(shí)的電子技術(shù)較為薄弱，造價(jià)昂貴，并不能普遍的應(yīng)用于汽車(chē)的批量生產(chǎn)中。

成長(zhǎng)階段： 二十世紀(jì)九十年代以前的二十年時(shí)間里，機(jī)電一體化技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用逐漸增多并迅速成長(zhǎng)。對(duì)汽車(chē)進(jìn)行節(jié)能減排以及提升安全性的理念在這個(gè)時(shí)期出現(xiàn)并通過(guò)研發(fā)應(yīng)用到實(shí)際的應(yīng)用中。自此，自動(dòng)照明系統(tǒng)、自動(dòng)變速系統(tǒng)、防滑系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)等技術(shù)不斷涌現(xiàn)。這些電子系統(tǒng)的快速應(yīng)用得意于該時(shí)期大規(guī)模集成電路的高速發(fā)展。

發(fā)展階段：二十世紀(jì)九十年代至今，機(jī)電一體化技術(shù)逐漸成熟，電子技術(shù)日新月異，諸多商家搶占市場(chǎng)，造成電子元器件成本的大幅降低，應(yīng)用隨之愈發(fā)廣泛。至此，人們的研究對(duì)象逐漸轉(zhuǎn)到了汽車(chē)駕乘的舒適性、智能化、安全系數(shù)上來(lái)了。

機(jī)電一體化技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用是汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展起到了極為重要的作用。該技術(shù)的應(yīng)用意義主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

1.實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)備的更新

在汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中，機(jī)電一體化設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)備更仰仗于正確運(yùn)用計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件，運(yùn)行設(shè)計(jì)的各項(xiàng)方案，運(yùn)用汽車(chē)運(yùn)行數(shù)控系統(tǒng)的制造技術(shù)，才能夠提升汽車(chē)運(yùn)行的整體功能。技術(shù)人員通過(guò)嫻熟的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)電子系統(tǒng)與機(jī)電運(yùn)行系統(tǒng)的完美結(jié)合。當(dāng)前汽車(chē)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行還依賴(lài)于微電子汽車(chē)電力系統(tǒng)技術(shù)、制造系統(tǒng)汽車(chē)輔助技術(shù)、集成計(jì)算機(jī)技術(shù)、汽車(chē)驅(qū)動(dòng)技術(shù)等。

2.創(chuàng)新汽車(chē)設(shè)計(jì)理念

在設(shè)計(jì)過(guò)程中提升汽車(chē)的整體性能，必須具備汽車(chē)機(jī)電一體化技術(shù)的創(chuàng)新理念。作為汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中最為重要的一個(gè)技術(shù)，改進(jìn)汽車(chē)整體性能是機(jī)電一體化技術(shù)創(chuàng)新的核心。由于人們出行的生命財(cái)產(chǎn)安全與汽車(chē)內(nèi)部各零部件運(yùn)行的好壞息息相關(guān)，不斷追求汽車(chē)的高性能必須將汽車(chē)的設(shè)計(jì)技術(shù)和微電子精算技術(shù)相互融合。

3.提升汽車(chē)設(shè)計(jì)人員的機(jī)電一體化技術(shù)以及綜合素質(zhì)

對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的熟練掌握，需要建立在規(guī)范機(jī)電一體化汽車(chē)設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，要求技術(shù)人員服從專(zhuān)業(yè)考核制度，并參加定期的新技術(shù)培訓(xùn)，不斷完善汽車(chē)設(shè)計(jì)的理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，其是微電子技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)。設(shè)計(jì)人員必須不斷通過(guò)專(zhuān)業(yè)技術(shù)學(xué)習(xí)，提高技術(shù)水準(zhǔn)，提升專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，熟練掌握汽車(chē)整體結(jié)構(gòu)和運(yùn)行系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)規(guī)范，為提升汽車(chē)的運(yùn)行質(zhì)量做出努力。在提高理論知識(shí)的同時(shí)，還要提升機(jī)電一體化人員的實(shí)踐操作能力，能夠完美操控汽車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)、精算系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)，不斷提升汽車(chē)運(yùn)行的整體水平。

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)在汽車(chē)上的應(yīng)用已經(jīng)經(jīng)過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展。目前已經(jīng)較為成熟，其中變速器自動(dòng)控制技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)、電子導(dǎo)航、電子報(bào)警技術(shù)的不斷發(fā)展，使汽車(chē)的安全性、舒適性、智能化等技術(shù)日趨成熟。

同時(shí)，機(jī)電一體化在汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用還有著廣泛的發(fā)展空間，相信隨著科技的進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)將在汽車(chē)行業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]陶文堅(jiān)，孫華，崔宣.機(jī)電一體化技術(shù)在汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2012，09（06）：101-102.

[2]高陽(yáng).淺談機(jī)電一體化技術(shù)在車(chē)用濾清器行業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2015，11（06）：15-16.